【MySQL】（基础篇十三） —— 联结

联结

本文介绍什么是联结，为什么要使用联结，如何编写使用联结的SELECT语句。介绍如何对被联结的表使用表别名和聚集函数。

SQL最强大的功能之一就是能在数据检索查询的执行中联结（join）表。联结是利用SQL的SELECT能执行的最重要的操作，很好地理解联结及其语法是学习SQL的一个极为重要的组成部分。

目录

• 联结
• • 关系表
  • 使用联结的原因
  • 创建联结
  • • where子句的重要性
    • 内部联结
  • 表别名
  • 其它类型的联结
  • • 自联结
    • 自然联结
    • 外部联结
  • 使用联结的要点

关系表

让我们用一个例子来了解一下什么是关系表

假如有一个包含员工信息的数据库表，其中每格员工的信息占一行。对于每种员工要存储的信息包含了部门id。现在，假如同一个部门有多个员工，那么在何处存储部门信息（如，部门名称，部门办公地点等）呢？将这些数据与员工信息分开存储的理由如下。

• 因为同一部门员工所使用到的部门信息都是相同的，对每个员工重复此信息既浪费时间又浪费存储空间。
• 如果部门信息改变（例如，搬家或电话号码变动），只需改动一次即可。
• 如果有重复数据（即每个员工都存储部门信息），很难保证每次输入该数据的方式都相同。不一致的数据在报表中很难利用。

关键是，相同数据出现多次决不是一件好事，此因素是关系数据库设计的基础。关系表的设计就是要保证把信息分解成多个表，一类数据一个表。各表通过某些常用的值（即关系设计中的关系（relational））互相关联。

在这个例子中，可建立两个表，一个存员工信息，另一个存储部门信息。deparnments表包含所有部门信息，每个供应商占一行，每个供应商具有唯一的标识。此标识称为主键（primary key），可以是部门ID或任何其他唯一值。

外键：（foreign key） 外键为某个表中的一列，它包含另一个表的主键值，定义了两个表之间的关系。关于外键的详细讲解会放在后面的文章中。

可伸缩性（scale） 能够适应不断增加的工作量而不失败。设计良好的数据库或应用程序称之为可伸缩性好（scale well）。

使用联结的原因

正如所述，分解数据为多个表能更有效地存储，更方便地处理，并且具有更大的可伸缩性。但这些好处是有代价的。如果数据存储在多个表中，怎样用单条SELECT语句检索出数据？比如在上述例子中，查询某个员工和其所属部门信息。

答案是使用联结。简单地说，联结是一种机制，用来在一条SELECT语句中关联表，因此称之为联结。使用特殊的语法，可以联结多个表返回一组输出，联结在运行时关联表中正确的行。

重要的是，要理解联结不是物理实体。换句话说，它在实际的数据库表中不存在。联结由MySQL根据需
要建立，它存在于查询的执行当中。

创建联结

联结的创建非常简单，规定要联结的所有表以及它们如何关联即可。

【示例】联结employees和departments表，查询员工及其所属部门信息

SELECT employee_id, first_name, employees.department_id, department_name 
FROM employees, departments
WHERE employees.department_id = departments.department_id;

运行结果：

完全限定列名 在引用的列可能出现二义性时，必须使用完全限定列名（用一个点分隔的表名和列名）。如果引用一个没有用表名限制的具有二义性的列名，MySQL将返回错误。

where子句的重要性

在一条SELECT语句中联结几个表时，相应的关系是在运行中构造的。在数据库表的定义中不存在能指MySQL如何对表进行联结的东西。你必须自己做这件事情。在联结两个表时，你实际上做的是将第一个表中的每一行与第二个表中的每一行配对。WHERE子句作为过滤条件，它只包含那些匹配给定条件（这里是联结条件）的行。没有WHERE子句，第一个表中的每个行将与第二个表中的每个行配对，而不管它们逻辑上是否可以配在一起，结果就会形成两张表的笛卡尔积

内部联结

上个例子所用的联结称为等值联结（equijoin），它基于两个表之间的相等测试。这种联结也称为内部联结。其实，对于这种联结可以使用稍微不同的语法来明确指定联结的类型。下面的SELECT语句返回与前面例
子完全相同的数据：

SELECT employee_id, first_name, employees.department_id, department_name 
FROM employees INNER JOIN departments
WHERE employees.department_id = departments.department_id;

ANSI SQL规范首选INNER JOIN语法。此外，尽管使用WHERE子句定义联结的确比较简单，但是使用明确的
联结语法能够确保不会忘记联结条件，有时候这样做也能影响性能。

SQL对一条SELECT语句中可以联结的表的数目没有限制。创建联结的基本规则也相同。首先列出所有表，然后定义表之间的关系。MySQL在运行时关联指定的每个表以处理联结。这种处理可能是非常耗费资源的，因此应该仔细，不要联结不必要的表。联结的表越多，性能下降越厉害。

表别名

表和列都可以起别名，起别名的好处如下：

• 缩短SQL语句；
• 允许在单条SELECT语句中多次使用相同的表。

【示例】使用表别名，联结employees和departments表，查询员工及其所属部门信息

SELECT employee_id, first_name, e.department_id, department_name 
FROM employees AS e INNER JOIN departments as d
WHERE e.department_id = d.department_id;

其它类型的联结

自联结

多张相同的表进行连接

【示例】查询某个员工所在部门的所有员工信息

SELECT e1.employee_id, e1.first_name, e1.department_id 
FROM employees AS e1 , employees AS e2
WHERE e1.employee_id = e2.employee_id
      AND e2.department_id = 60;

运行结果：

自然联结

无论何时对表进行联结，应该至少有一个列出现在不止一个表中（被联结的列）。标准的联结（前一章中介绍的内部联结）返回所有数据，甚至相同的列多次出现。自然联结排除多次出现，使每个列只返回一次。怎样完成这项工作呢？答案是，系统不完成这项工作，由你自己完成它。自然联结是这样一种联结，其中你只能选择那些唯一的列。这一般是通过对表使用通配符（SELECT *），对所有其他表的列使用明确的子集来完成的。

事实上，迄今为止我们建立的每个内部联结都是自然联结，很可能我们永远都不会用到不是自然联结的内部联结。

外部联结

【示例】查询employees表中所有员工及其所属部门信息，包括没有分配部门的员工

SELECT e.employee_id, e.first_name, e.department_id, d.department_name 
FROM employees AS e LEFT JOIN departments as d
ON e.department_id = d.department_id;

运行结果：

类似于上一章中所看到的内部联结，这条SELECT语句使用了关键字OUTER JOIN来指定联结的类型。但是，与内部联结关联两个表中的行不同的是，外部联结还包括没有关联行的行。在使用OUTER JOIN语法时，必须使用RIGHT或LEFT关键字指定包括其所有行的表（RIGHT指出的是OUTER JOIN右边的表，而LEFT指出的是OUTER JOIN左边的表）。

使用联结的要点

• 注意所使用的联结类型。一般我们使用内部联结，但使用外部联结也是有效的。
• 保证使用正确的联结条件，否则将返回不正确的数据。
• 应该总是提供联结条件，否则会得出笛卡儿积。
• 在一个联结中可以包含多个表，甚至对于每个联结可以采用不同的联结类型。虽然这样做是合法的，一般也很有用，但应该在一起测试它们前，分别测试每个联结。这将使故障排除更为简单。